Химические свойства оксидов. Классы неорганических соединений

Классы неорганических соединений

Неорганические вещества делятся на простые и сложные.

Классификация простых веществ.

Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Все простые вещества условно делятся на металлы и неметаллы. К неметаллам относятся 22 элемента: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, галогены (F, Br, Cl, J, At) и инертные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), к металлам - все остальные, то есть большинство простых веществ - металлы. Металлы отличаются характерным блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы и вытягиваться в проволоку, обладают хорошей тепло- и электропроводимостью. При комнатной температуре все металлы, кроме ртути, находятся в твёрдом состоянии.

Неметаллы не обладают характерным для металлов блеском, хрупкостью, очень плохо проводят тепло и электричество. Некоторые из них при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии.

Классификация сложных веществ.

Из неорганических веществ, в практике чаще всего приходится иметь дело с оксидами, гидроксидами и солями.

Оксиды

Оксидами называются сложные химические соединения, состоящие из какого-либо элемента и кислорода: Э_mO_n. Степень окисления кислорода в оксидах равна -2, поэтому для написания формулы оксида, то есть для определения индексов m и n, в формуле оксида надо степень окисления элементов и кислорода поставить "крест-накрест". Например, для железа со степенью окисления +3 формула оксида такова: Fe₂⁺³ O₃^-2 , т.е. Fe₂O₃;

для меди со степенью окисления +1: Cu₂⁺¹ O^-2;

для свинца со степенью окисления +4: Pb⁺⁴ O₂^-2.

Название оксида составляют из слова "оксид" и названия элемента. Если элемент проявляет переменную степень окисления, то после названия оксида указывают в скобках римской цифрой степень окисления элемента.

Например: FeO-оксид железа (II), NO-оксид азота (II).

Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные). Солеобразующие оксиды по химическим свойствам делятся на: а) кислотные, б) основные, в) амфотерные.

К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов, например: SiO₂, SO₃, P₂O₅ и оксиды металлов с высшей степенью окисления, например: Cr⁺⁶O₃; Mn₂⁺⁷O₇ и др.

К основным оксидам относятся оксиды металлов со степенью окисления +1, +2, +3. Например: Na₂⁺¹O, Mg⁺²O, Sc₂⁺³O₃ и др.

К амфотерным оксидам относятся оксиды некоторых металлов, например: BeO, ZnO, SnO, PbO, Al₂O₃, Cr₂O₃ и др. Металлы, проявляющие переменную степень окисления, образуют несколько оксидов, характер которых изменяется закономерно; с повышением степени окисления металла основные свойства оксида убывают, а кислотные - усиливаются. Например: хром в соединениях проявляет степень окисления +2, +3, +6, образуя соответствующие оксиды: CrO - основной оксид, Cr₂O₃ - амфотерный оксид, CrO₃ - кислотный оксид.

Несолеобразующие (безразличные) оксиды NO, N₂O, CO.

Химические свойства оксидов

1. Растворимые оксиды взаимодействуют с водой с образованием щёлочи или кислоты:

BaO+H₂O = Ba(OH)₂ ;

SO₃+H₂O = H₂SO₄ .

2. Кислотные и основные оксиды реагируют между собой, образуя соли:

CO₂+K₂O = K₂CO₃;

SiO₂+CaO = CaSiO₃.

3. Кислотный оксид реагирует с основанием, а основной оксид вступает в реакцию с кислотой, образуя соль и воду:

CO₂+Ba(OH)₂ = BaCO₃+H₂O;

CuO+2HCl = CuCl₂+H₂O.

4. Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами и со щелочами, образуя соль и воду.

ZnO+H₂SO₄ = ZnSO₄+H₂O;

_tº

ZnO+2NaOH = Na₂ZnO₂+H₂O.

Таким образом, кислотные и основные оксиды реагируют с веществами противоположного характера. Например, кислотные оксиды реагируют с основными оксидами и основаниями, но не реагируют с веществами кислотного характера. Амфотерные оксиды обладают двойственной природой.

Несолеобразующие оксиды (CO, NO, N₂O) не вступают в реакцию с водой, другими оксидами, гидроксидами, не образуют солей.

Гидроксиды

Все гидроксиды, или их ещё называют гидраты оксидов, подразделяют на три группы:

А) гидраты кислотных оксидов, называемые кислотами;

В) гидраты основных оксидов, называемые основаниями;

С) гидраты амфотерных оксидов, называемые амфотерными гидроксидами.

А. Кислоты

Кислоты - сложные химические соединения, состоящие из ионов водорода, способных замещаться ионами металла, и кислотных остатков.

По числу ионов водорода кислоты делят на одноосновные: HСl, HNO₃; двухосновные: H₂SO₄, H₂CO₃ и многоосновные: H₃PO₄, H₃AsO₄.

Названия некоторых кислот приведены в таблице №1.